(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変調器からの投影光をスクリーンに投射する投射用レンズシステムであって、
前記スクリーンの側から順に配置された、両面が非球面で前記スクリーンの側に凸の樹脂製の負メニスカスレンズと、両凸のガラス製の第１の正レンズと、絞りと、前記スクリーンの側から両凹のガラス製の負レンズおよび両凸のガラス製の第２の正レンズから構成される負の屈折力を備えた接合レンズと、両面が非球面の両凸の樹脂製の第３の正レンズとから構成され、
前記負メニスカスレンズの屈折率ｎ１と、前記第１の正レンズの屈折率ｎ２と、前記第２の正レンズの屈折率ｎ３２と、前記第３の正レンズの屈折率ｎ４とが以下の条件を満たす、投射用レンズシステム。
１．５０≦ｎ１≦１．５５
１．５０≦ｎ４≦１．５５
０．２０≦ｎ２−ｎ１≦０．２８
０．２０≦ｎ３２−ｎ４≦０．２８
０．９８≦ｎ１／ｎ４≦１．０２
０．９８≦ｎ２／ｎ３２≦１．０２
【請求項２】
請求項１において、
前記負メニスカスレンズの最大有効光線高さｈ１と、前記絞りの径ｈｓと、前記第３の正レンズの最大有効光線高さｈ４とが以下の条件を満たす、投射用レンズシステム。
１．００≦ｈ１／ｈｓ≦１．２０
１．００≦ｈ４／ｈｓ≦１．２０
【請求項３】
請求項２において、
さらに、以下の条件を満たす、投射用レンズシステム。
１．１５≦ｈ１／ｈｓ≦１．１８
１．０５≦ｈ４／ｈｓ≦１．１０
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の投射用レンズシステムと、
前記光変調器と、
前記光変調器に光を照射する光照射システムとを有する、プロジェクタ装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記光照射システムはＬＥＤ光源を含む、プロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ装置の投射用レンズシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、Ｆ値：２．４程度の明るさを有し、半画角４５度以上の高画角でありながらも高い解像力を維持し、色合成手段配備に必要な十分な長さのバックフォーカスを持ち、高いテレセントリック性を有する投射用レンズを実現することが記載されている。そのため、特許文献１には、拡大側から縮小側に向かって、負の屈折力を持つ第１レンズ群Ｉ、正の屈折力を持つ第２レンズ群II、正の屈折力を持つ第３レンズ群IIIを配し、第１レンズ群Ｉと第２レンズ群II間に比較的長い間隔を有し、第１レンズ群Ｉは全て負レンズで構成され、第１レンズ群Ｉの内、最も縮小側のレンズが非球面を有することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１１６９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プレゼンテーション用や学校教育用などの用途において、コンパクトで低コストの投射用レンズシステムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様の１つは、光変調器からの投影光をスクリーンに投射する投射用レンズシステムである。この投射用レンズシステムは、スクリーンの側から順に配置された、両面が非球面でスクリーンの側に凸の樹脂製の負メニスカスレンズと、両凸のガラス製の第１の正レンズと、絞りと、スクリーンの側から両凹のガラス製の負レンズおよび両凸のガラス製の第２の正レンズから構成される負の屈折力を備えた接合レンズと、両面が非球面の両凸の樹脂製の第３の正レンズとから構成され、負メニスカスレンズの屈折率ｎ１と、第１の正レンズの屈折率ｎ２と、第２の正レンズの屈折率ｎ３２と、第３の正レンズの屈折率ｎ４とが以下の条件（１）〜（６）を満たす。
１．４５≦ｎ１≦１．６０              ・・・（１）
１．４５≦ｎ４≦１．６０              ・・・（２）
０．１６≦ｎ２−ｎ１≦０．３１        ・・・（３）
０．１６≦ｎ３２−ｎ４≦０．３１      ・・・（４）
０．９５≦ｎ１／ｎ４≦１．０５        ・・・（５）
０．９５≦ｎ２／ｎ３２≦１．０５      ・・・（６）
【０００６】
この投射用レンズシステムは、絞りを挟んで、負−正の屈折力を備えた負メニスカスレンズおよび第１の正レンズと、負−正の屈折力を備えた接合レンズおよび第３の正レンズとが配置されており、絞りを挟んでレトロフォーカスの非対称な屈折力（パワー）配置としている。このように、絞りに対して負−正のレトロフォーカスをそれぞれ配置したレンズシステムにおいては、広角で入射側をテレセントリックにしやすく、バックフォーカスを確保しやすい反面、パワー配置の非対称性に伴い諸収差の発生量が大きくなりやすく、諸収差を補正するためにレンズ枚数を増やすとレンズシステムの大型化や高コスト化を招きやすい。
【０００７】
この投射用レンズシステムにおいては、条件（１）〜（４）に示すように、樹脂製の負メニスカスレンズの屈折率ｎ１および第３の正レンズの屈折率ｎ４を低くし、ガラス製の第１の正レンズの屈折率ｎ２および第２の正レンズの屈折率ｎ３２を高くしている。さらに、条件（５）により負メニスカスレンズの屈折率ｎ１および第３の正レンズの屈折率ｎ４のバランスをほぼ等しくし、条件（６）により第１の正レンズの屈折率ｎ２および第２の正レンズの屈折率ｎ３２のバランスをほぼ等しくしている。
【０００８】
このため、この投射用レンズシステムにおいては、ほぼ均等な低屈折率の負メニスカスレンズおよび第３の正レンズにより、ほぼ均等な高屈折率の第１の正レンズおよび第２の正レンズを挟み込むことにより、絞りを挟んだパワーの配置が負−正、負−正と非対称でありながら、屈折率の配置を低−高、高−低と対称となるように構成することができる。
【０００９】
したがって、レンズ系全体のペッツバール和を負メニスカスレンズおよび第１の正レンズと、接合レンズおよび第３の正レンズとで互いに相殺させることにより小さくすることができ、像面湾曲などの諸収差の補正を良好に行えるようにしている。このため、全体で５枚というコンパクトな構成で、かつ２枚の樹脂製のレンズを用いた安価なレンズ構成でありながら、高性能の投射用レンズシステムを提供できる。
【００１０】
さらに、この投射用レンズシステムにおいては、絞りを挟んだパワーの配置が負−正、負−正と非対称であるのに対して、各レンズの材質を樹脂製−ガラス製、ガラス製−樹脂製と対称となるように構成している。このため、各レンズのパワーと各レンズの材質との順番を変えることにより、各レンズのパワーと温度による影響とをバランスよく分散させやすい。
【００１１】
この投射用レンズシステムにおいては、さらに、以下の条件を満たす。
１．５０≦ｎ１≦１．５５              ・・・（１´）
１．５０≦ｎ４≦１．５５              ・・・（２´）
０．２０≦ｎ２−ｎ１≦０．２８        ・・・（３´）
０．２０≦ｎ３２−ｎ４≦０．２８      ・・・（４´）
０．９８≦ｎ１／ｎ４≦１．０２        ・・・（５´）
０．９８≦ｎ２／ｎ３２≦１．０２      ・・・（６´）
【００１２】
この投射用レンズシステムにおいては、負メニスカスレンズの最大有効光線高さｈ１と、絞りの径ｈｓと、第３の正レンズの最大有効光線高さｈ４とが以下の条件（７）および（８）を満たすことが望ましい。
１．００≦ｈ１／ｈｓ≦１．２０        ・・・（７）
１．００≦ｈ４／ｈｓ≦１．２０        ・・・（８）
【００１３】
この投射用レンズシステムにおいては、条件（７）および（８）の範囲内とすることにより、絞りに対する縮小側および拡大側の有効光線量をほぼ等しくできるので、周辺光量の低下を抑制し、コンパクトで明るい投射用レンズシステムを提供できる。
【００１４】
この投射用レンズシステムにおいては、さらに、以下の条件を満たすことが望ましい。
１．１５≦ｈ１／ｈｓ≦１．１８        ・・・（７´）
１．０５≦ｈ４／ｈｓ≦１．１０        ・・・（８´）
【００１５】
本発明の異なる態様の１つは、上記の投射用レンズシステムと、光変調器と、光変調器に光を照射する光照射システムとを有するプロジェクタ装置である。光照射システムはＬＥＤ光源を含むことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る投射用レンズシステムを用いたプロジェクタ装置の概略構成を示す図。
【図２】投射用レンズシステムの概略構成を示す図。
【図３】投射用レンズシステムの光線図。
【図４】投射用レンズシステムのレンズデータを示す図。
【図５】投射用レンズシステムの諸数値を示す図であり、（ａ）は基本データを示し、（ｂ）は非球面データを示す。
【図６】投射用レンズシステムの縦収差を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に、本発明に係る投射用レンズシステムを用いたプロジェクタ装置の概略構成を示している。プロジェクタ（プロジェクタ装置）１は、光変調器（ライトバルブ）２と、ライトバルブ２に変調用の照明光９１を照射する光照射システム３と、ライトバルブ２により有効な方向に反射された投影光９２をスクリーン９に投射する投射用レンズシステム１０とを備えている。
【００１８】
プロジェクタ１は、ライトバルブ２としてＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）を採用した単板式のビデオプロジェクタであり、光照射システム３は、白色ＬＥＤなどの光源４と、円盤型の回転色分割フィルタ（カラーホイール）５とを備えている。このため、ＤＭＤ（ライトバルブ）２には、赤色、緑色、青色の３原色が時分割で照射される。そして、それぞれの色の光が照射されるタイミングで個々の画素に対応する素子を制御することによりカラー画像が表示される。光照射システム３は、さらに、光源４からの光を集光して非テレセントリックな照明光９１を、ミラー６などを介してＤＭＤ２に出力する照明レンズシステム７を備えている。
【００１９】
図２に、投射用レンズシステム１０の概略構成を示している。この投射用レンズシステム１０は、スクリーン９の側から順に、負の屈折力を備えた第１のレンズ群Ｇ１と、正の屈折力を備えた第２のレンズ群Ｇ２と、負の屈折力を備えた第３のレンズ群Ｇ３と、正の屈折力を備えた第４のレンズ群Ｇ４とから構成されている。
【００２０】
最もスクリーン９の側の第１のレンズ群Ｇ１は、全体が負の屈折力を備えたレンズ群であり、スクリーン９の側に凸の樹脂製の負メニスカスレンズＬ１から構成されている。負メニスカスレンズＬ１の両面、すなわちスクリーン９の側の面Ｓ１およびＤＭＤ２の側の面Ｓ２は非球面である。第１のレンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１は、投射用レンズシステム１０の中で最も大きな有効径（口径）のレンズとなる。
【００２１】
第２のレンズ群Ｇ２は、全体が正の屈折力を備えたレンズ群であり、両凸のガラス製の第１の正レンズＬ２から構成されている。第２のレンズ群Ｇ２のＤＭＤ２の側には、回転非対称、左右非対称または上下非対称の変形絞りＳが配置されており、光照射システム３からの迷光（フラットステート）を遮断している。
【００２２】
第３のレンズ群Ｇ３は、全体が負の屈折力を備えたレンズ群であり、２枚貼合の接合レンズ（バルサムレンズ、ダブレット）ＬＢから構成されている。接合レンズＬＢは、スクリーン９の側から順に配置された両凹のガラス製の負レンズＬ３１と、両凸のガラス製の第２の正レンズＬ３２とから構成されている。第３のレンズ群Ｇ３は、投射用レンズシステム１０の中で最も小さな有効径（口径）の負レンズＬ３１を備えている。
【００２３】
最もＤＭＤ２の側の第４のレンズ群Ｇ４は、全体が正の屈折力を備えたレンズ群であり、両凸の樹脂製の第３の正レンズＬ４から構成されている。第３の正レンズＬ４の両面、すなわちスクリーン９の側の面Ｓ８およびＤＭＤ２の側の面Ｓ９は非球面である。第４のレンズ群Ｇ４のＤＭＤ２の側には、スクリーン９の側から順に、入射する投影光９２をテレセントリックの状態にするＴＩＲプリズムＰｒと、１枚のガラス製のカバーガラスＣＧとが配置されている。なお、カバーガラスＣＧは１枚に限定されず、複数枚配置されていてもよい。
【００２４】
この投射用レンズシステム１０は、スクリーン９の側から順に、負−正−負−正の屈折力を備えた４つのレンズ群Ｇ１〜Ｇ４にグループ化された５枚のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３１、Ｌ３２およびＬ４により構成されている。この投射用レンズシステム１０は、変倍を行わない単焦点（固定焦点）タイプのレンズシステムであり、第１のレンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１のみが光軸１００の方向に動く（繰り出す／繰り込む）ことにより焦点調整（フォーカシング）を行うフロントフォーカスタイプのレンズシステムである。このため、他のレンズＬ２〜Ｌ４および絞りＳが回転したり動いたりすることがなく、回転非対称形状の変形絞りＳを低コストで簡単に配置させることができる。
【００２５】
この投射用レンズシステム１０は、変形絞りＳを挟んで、負−正の屈折力を備えた第１のレンズ群Ｇ１および第２のレンズ群Ｇ２と、負−正の屈折力を備えた第３のレンズ群Ｇ３および第４のレンズ群Ｇ４とが配置されており、変形絞りＳを挟んで非対称な屈折力（パワー）配置となっている。このように、絞りに対して非対称なパワー配置のレンズシステムにおいては、広角で入射側をテレセントリックにしやすく、バックフォーカスを確保しやすい反面、パワー配分のアンバランスに伴う諸収差の発生量が大きくなりやすく、諸収差を補正するためにレンズ枚数を増やすとレンズシステムの大型化を招きやすい。
【００２６】
この投射用レンズシステム１０においては、投射用レンズシステム１０の両側（両端）、すなわち最もスクリーン９の側（拡大側１０ａ）および最もＤＭＤ２の側（縮小側１０ｂ）に樹脂製で低屈折率の負メニスカスレンズＬ１および第３の正レンズＬ４を配置し、負メニスカスレンズＬ１および第３の正レンズＬ４の間にガラス製で高屈折率の第１の正レンズＬ２、負レンズＬ３１および第２の正レンズＬ３２を配置している。すなわち、低屈折率の第１のレンズ群Ｇ１および第４のレンズ群Ｇ４により、高屈折率の第２のレンズ群Ｇ２および第３のレンズ群Ｇ３が挟み込まれるように構成されている。
【００２７】
この投射用レンズシステム１０においては、負メニスカスレンズＬ１の屈折率ｎ１と、第１の正レンズＬ２の屈折率ｎ２と、第２の正レンズＬ３２の屈折率ｎ３２と、第３の正レンズＬ４の屈折率ｎ４とが以下の条件（１）〜（６）を満たすように設計されている。
１．４５≦ｎ１≦１．６０              ・・・（１）
１．４５≦ｎ４≦１．６０              ・・・（２）
０．１６≦ｎ２−ｎ１≦０．３１        ・・・（３）
０．１６≦ｎ３２−ｎ４≦０．３１      ・・・（４）
０．９５≦ｎ１／ｎ４≦１．０５        ・・・（５）
０．９５≦ｎ２／ｎ３２≦１．０５      ・・・（６）
【００２８】
この投射用レンズシステム１０においては、条件（１）〜（４）に示すように、樹脂製の負メニスカスレンズＬ１の屈折率ｎ１および第３の正レンズＬ４の屈折率ｎ４を低く設定し、ガラス製の第１の正レンズＬ２の屈折率ｎ２および第２の正レンズＬ３２の屈折率ｎ３２を高く設定している。さらに、条件（５）により負メニスカスレンズＬ１の屈折率ｎ１および第３の正レンズＬ４の屈折率ｎ４のバランスをほぼ等しく設定し、条件（６）により第１の正レンズＬ２の屈折率ｎ２および第２の正レンズＬ３２の屈折率ｎ３２のバランスをほぼ等しく設定している。
【００２９】
このため、この投射用レンズシステム１０においては、変形絞りＳを挟んでパワーの配置を非対称としながら、ほぼ均等な低屈折率の負メニスカスレンズＬ１および第３の正レンズＬ４によりほぼ均等な高屈折率の第１の正レンズＬ２および第２の正レンズＬ３２を挟み込むことにより、屈折率の配置が変形絞りＳを挟んで対称となるように構成することができる。
【００３０】
したがって、レンズ系全体のペッツバール和を第１のレンズ群Ｇ１および第４のレンズ群Ｇ４と、第２のレンズ群Ｇ２および第３のレンズ群Ｇ３とで互いに相殺させて小さくすることができ、像面湾曲などの諸収差の補正を良好に行えるようにしている。このため、全体で５枚というコンパクトな構成で、かつ２枚の樹脂製の負メニスカスレンズＬ１および第３の正レンズＬ４を用いた安価なレンズ構成でありながら、高性能の投射用レンズシステム１０を提供できる。
【００３１】
さらに、この投射用レンズシステム１０においては、第３のレンズ群Ｇ３に接合レンズＬＢを配置することにより、変形絞りＳよりも縮小側１０ｂにおける色収差補正能力を向上させることができる。このため、変形絞りＳよりも拡大側１０ａにおける色収差能力を補完しやすく、第２のレンズ群Ｇ２に高屈折率で高分散なガラス製の第１の正レンズＬ２を配置することができる。したがって、変形絞りＳを挟んで拡大側１０ａおよび縮小側１０ｂのパワーバランスを崩した状態であっても屈折率のバランスを確保しやすい。
【００３２】
さらに、この投射用レンズシステム１０においては、最も拡大側１０ａ（スクリーン９の側）に配置された負メニスカスレンズＬ１の両面Ｓ１およびＳ２が非球面であるため、変形絞りＳに対するパワー配置の非対称性に伴い発生する歪曲収差を良好に補正できる。また、この投射用レンズシステム１０を搭載したプロジェクタ１においては、光照射システム３の光源４に白色ＬＥＤを用いているため発熱量が少なく、最も縮小側１０ｂ（ＤＭＤ２の側）に配置された第３の正レンズＬ４を安価な樹脂製としても温度によるレンズ性能の変動を抑制できる。このため、温度変動に起因するバックフォーカスの変動を抑制した投射用レンズシステム１０を提供しやすい。
【００３３】
条件（１）および（２）の上限を超えると、樹脂製の負メニスカスレンズＬ１の屈折率ｎ１および第３の正レンズＬ４の屈折率ｎ４が高くなり過ぎるため、比重が大きくなり低コスト化することが困難となる。一方、条件（１）および（２）の下限を超えると、屈折率ｎ１および屈折率ｎ４が低くなり過ぎるため、ペッツバール和が負の方向へ増大し像面特性が悪化するので補正が困難となる。
【００３４】
条件（３）の上限を超えると、第１の正レンズＬ２の屈折率ｎ２が負メニスカスレンズＬ１の屈折率ｎ１に対して高くなり過ぎるため、低コスト化することが困難となる。同様に、条件（４）の上限を超えると、第２の正レンズＬ３２の屈折率ｎ３２が第３の正レンズＬ４の屈折率ｎ４に対して高くなり過ぎるため、低コスト化することが困難となる。一方、条件（３）および（４）の下限を超えると、変形絞りＳを挟んで拡大側１０ａおよび縮小側１０ｂの屈折率のバランスが崩れペッツバール和を小さくすることが困難となる。
【００３５】
条件（５）および（６）の上限を超えると、負メニスカスレンズＬ１の屈折率ｎ１が第３の正レンズＬ４の屈折率ｎ４に対して高くなり過ぎ、第１の正レンズＬ２の屈折率ｎ２が第２の正レンズＬ３２の屈折率ｎ３２に対して高くなり過ぎるため、変形絞りＳに対する屈折率のバランスが崩れペッツバール和を小さくすることが困難となる。同様に、条件（５）および（６）の下限を超えると、屈折率ｎ１が屈折率ｎ４に対して低くなり過ぎ、屈折率ｎ２が屈折率ｎ３２に対して低くなり過ぎるため、変形絞りＳに対する屈折率のバランスが崩れペッツバール和を小さくすることが困難となる。
【００３６】
条件（１）の上限は、１．５７であることが望ましく、１．５５であることがさらに望ましい。また、条件（１）の下限は、１．４７であることが望ましく、１．５０であることがさらに望ましい。条件（２）の上限は、１．５７であることが望ましく、１．５５であることがさらに望ましい。また、条件（２）の下限は、１．４７であることが望ましく、１．５０であることがさらに望ましい。
【００３７】
条件（３）の上限は、０．２８であることが望ましい。また、条件（３）の下限は、０．１８であることが望ましく、０．２０であることがさらに望ましい。条件（４）の上限は、０．２８であることが望ましい。また、条件（４）の下限は、０．１８であることが望ましく、０．２０であることがさらに望ましい。
【００３８】
条件（５）の上限は、１．０３であることが望ましく、１．０２であることがさらに望ましい。また、条件（５）の下限は、０．９７であることが望ましく、０．９８であることがさらに望ましい。条件（６）の上限は、１．０３であることが望ましく、１．０２であることがさらに望ましい。また、条件（６）の下限は、０．９７であることが望ましく、０．９８であることがさらに望ましい。
【００３９】
図３に、投射用レンズシステム１０の光線図を示している。この投射用レンズシステム１０においては、負メニスカスレンズＬ１の最大有効光線高さｈ１と、変形絞りＳの開口径ｈｓと、第３の正レンズＬ４の最大有効光線高さｈ４とが以下の条件（７）および（８）を満たすように設計されている。
１．００≦ｈ１／ｈｓ≦１．２０        ・・・（７）
１．００≦ｈ４／ｈｓ≦１．２０        ・・・（８）
【００４０】
この投射用レンズシステム１０においては、条件（７）および（８）の範囲内とすることにより、変形絞りＳに対する縮小側１０ｂおよび拡大側１０ａの有効光線量をほぼ等しくできるので、周辺光量の低下を抑制し、コンパクトで明るい投射用レンズシステム１０を提供できる。
【００４１】
条件（７）および（８）の上限を超えると、負メニスカスレンズＬ１の最大有効光線高さｈ１および第３の正レンズＬ４の最大有効光線高さｈ４が変形絞りＳの径ｈｓに対して大きくなるため、負メニスカスレンズＬ１および第３の正レンズＬ４の有効径が大きくなり投射用レンズシステム１０を小型化することが困難となる。一方、条件（７）および（８）の下限を超えると、最大有効光線高さｈ１および最大有効光線高さｈ４が変形絞りＳの径ｈｓに対して小さくなるため、周辺光量が低下し投射用レンズシステム１０を明るくすることが困難となる。
【００４２】
なお、本明細書において最大有効光線高さは、光軸１００から最も離れたところを通る光線の高さをいい、変形絞りＳの開口径ｈｓは、開口の最も大きな差し渡しの長さ（直径）をいう。
【００４３】
条件（７）の上限は、１．１８であることが望ましい。また、条件（７）の下限は、１．１０であることが望ましく、１．１５であることがさらに望ましい。条件（８）の上限は、１．１５であることが望ましく、１．１０であることがさらに望ましい。また、条件（８）の下限は、１．０５であることが望ましい。
【００４４】
図４に、投射用レンズシステム１０の各レンズのレンズデータを示している。図５に、投射用レンズシステム１０の諸数値を示している。レンズデータにおいて、Ｒｉはスクリーン９の側から順に並んだ各レンズ（各レンズ面）の曲率半径（ｍｍ）、ｄｉはスクリーン９の側から順に並んだ各レンズ面の間の距離（ｍｍ）、ｎｄはスクリーン９の側から順に並んだ各レンズの屈折率（ｄ線）、νｄはスクリーン９の側から順に並んだ各レンズのアッベ数（ｄ線）を示している。図４において、Ｆｌａｔは平面を示している。図５（ｂ）において、「Ｅｎ」は、「１０のｎ乗」を意味する。たとえば、「Ｅ−０５」は、「１０の−５乗」を意味する。
【００４５】
また、最も拡大側１０ａ（スクリーン９の側）に配置された負メニスカスレンズＬ１の両面Ｓ１およびＳ２と、最も縮小側１０ｂ（ＤＭＤ２の側）に配置された第３の正レンズＬ４の両面Ｓ８およびＳ９とは、非球面である。非球面は、Ｘを光軸方向の座標、Ｙを光軸と垂直方向の座標、光の進行方向を正、Ｒを近軸曲率半径とすると、図５（ｂ）の係数Ｋ、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを用いて次式で表わされる。
Ｘ＝（１／Ｒ）Ｙ２／［１＋｛１−（１＋Ｋ）（１／Ｒ）２Ｙ２｝１／２］
＋ＡＹ４＋ＢＹ６＋ＣＹ８＋ＤＹ１０
【００４６】
本例の投射用レンズシステム１０の上述した条件（１）〜（８）を与える各式の値は、以下のようになる。
条件（１）  ｎ１＝１．５３
条件（２）  ｎ４＝１．５３
条件（３）  ｎ２−ｎ１＝０．２７
条件（４）  ｎ３２−ｎ４＝０．２７
条件（５）  ｎ１／ｎ４＝１．００
条件（６）  ｎ２／ｎ３２＝１．００
条件（７）  ｈ１／ｈｓ＝１．１８
条件（８）  ｈ４／ｈｓ＝１．０６
したがって、本例の投射用レンズシステム１０は、条件（１）〜（８）を満たしている。
【００４７】
図６に、投射用レンズシステム１０の縦収差図を示している。図６に示すように、いずれの収差も良好に補正されており、高画質の画像をスクリーン９に投射できる。なお、球面収差は、波長８７０ｎｍ（一点鎖線）と、波長６２３ｎｍ（実線）と、波長５８６ｎｍ（二点鎖線）と、波長４６２ｎｍ（破線）と、波長４４０ｎｍ（点線）とを示している。また、非点収差においては、タンジェンシャル光線（Ｔ）およびサジタル光線（Ｓ）の収差をそれぞれ示している。
【００４８】
したがって、本例の投射用レンズシステム１０は、縮小側１０ｂがテレセントリックのコンパクトな５枚構成でありながら、Ｆ値が２．００と明るく鮮明な画像を投影できる、性能およびコストのバランスが取れた投射用レンズシステム１０の一例である。
【００４９】
なお、本発明の投射用レンズシステム１０は、光源４をダイクロイックフィルタ（ミラー）などにより３色に分離させる３板式のプロジェクタに搭載することもできる。
【００５０】
また、光変調器（ライトバルブ）２は、ＬＣＤ（液晶パネル）、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）あるいは自発光型の有機ＥＬなどの画像を形成できるものであればよく、単板式であっても、各色の画像をダイクロイックプリズムなどにより合成するタイプであってもよい。
【００５１】
また、光源４には、赤色、緑色および青色の３原色のＬＥＤや、ハロゲンランプ、ＨＩＤランプ、キセノンランプなどを用いることもできる。３原色のＬＥＤを光速で点滅させることにより、単板式のカラーホイール５を省くこともできる。
【００５２】
また、スクリーン９は、壁面やホワイトボードなどであってもよく、プロジェクタ１はフロントプロジェクタであっても、スクリーンを含むリアプロジェクタであってもよい。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲に規定されたものを含む。
【符号の説明】
【００５４】
１  プロジェクタ
１０  投射用レンズシステム
【図１】
0005801679.tif 000002
【図２】
0005801679.tif 000003
【図３】
0005801679.tif 000004
【図５】
0005801679.tif 000005
【図６】
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【図４】
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